NASA探索木星任务的五个有趣的真相

来源:译言网 | 发布: | 发布时间:2016-07-5,星期二 | 阅读:936

译者:巍峨群山 原文作者:Maddie Stone

朱诺(Juno)航天器在木星的艺术概念图

(译注:木星朱庇特Jupiter,英语名字来源于罗马神话主神朱庇特,他的妻子就是朱诺Juno)

在经历了5年7.2亿公里的旅程,NASA的朱诺探测器在下周一将到达了木星轨道,对这颗巨大的,影响我们整个太阳系的行星开始一次史无前例的科学研究。

除了做科学研究,朱诺探测卫星本身就是一个了不起的设备,它为执行危险的任务而制造,可以飞跃危机四伏的太空。关于这次雄心勃勃的太空探索任务,这里有五个你应该知道的真相。

打破速度记录

在过去几周里,木星的重力已经开始吸引朱诺卫星,把探测器的速度增加到极致。在朱诺到达木星轨道时,它将成为人类历史上速度最快的人造物体,达到260,000公里每小时的相对地球速度,这个速度是航天飞船速度的10倍。

2011年8月5日,朱诺探测器由Altas V型火箭从卡纳维拉尔角空军基地发射升空。

7月4日晚上,当朱诺探测器进入木星轨道时,她将启动主引擎35分钟,把速度降到低于210,000公里每小时,不过即使这样,她依然是有史以来进入行星环绕轨道的最快的航天器。为什么她要这么高的速度?这是为了让探测器尽可能靠近木星浓云笼罩的顶点。

它可以防核辐射

对于敏感的电子器件而言,很难想象有比在木星附近更恶劣的工作环境。这颗气体巨星的磁场持续的吸收太阳风里的能量粒子,让这颗行星处于一个比地球任何场景都要强几百万倍的“辐射带”里。

2010年5月19日,工程师在安装朱诺的钛防辐射外壳。

为了保护朱诺内部的科学仪器,这颗航天器外部安装了一个首次使用的防辐射外壳。这是一个180公斤重的钛壳,大小和一台SUV的车厢差不多,这个外壳可以降低周边辐射接近800倍。“这个防辐射外壳是一个物美价廉的技术,我觉得在其它任务中也可以引入它。”朱诺项目经理里克·尼巴肯(Rick Nybakken)告诉Gizmodo。

在防护壳外面,科学仪器的外部传感器都涂上了钽,朱诺的太阳能电池板上覆盖了一层特殊的防辐射玻璃层。即使有了这些防护措施,航天器也会随着时间推移积累辐射伤害。在2018年2月任务结束时,它将累计接受相当于100万次牙科X光检查的辐射。

极差的太空信号

是不是经常为手机信号差而恼火?在NASA这根本不是个事。当朱诺发回信号告诉我们它这次环绕旅行是否顺利时,它发到地球的信号大约要比你接到的一个普通的手机电话信号弱10亿倍。

“朱诺要在进入木星轨道后保护自己,所以只能弃地球而去。”桑尼·吉鲁(Sonny Giroux)说道,他是通信公司哈里斯公司的深空网络(Deep Space Network)项目主管,“这意味着它在环绕轨道上发出的信号比我们从新地平线探测器收到的信号还要弱很多。”

这台位于戈德斯通(Goldstone)深空通信综合设施的70米的天线将在7月4日倾听朱诺发回的信号。

深空网络有两个基地,一个在加州戈德斯通,另一个在澳洲堪培拉,都将倾听朱诺的信号。它们将多台天线组成天线组来最大化信号探测能力,并用激光定位来精确对准朱诺在天空的位置。“这基本上是从加州打一个球打进华盛顿特区的一个洞里。”吉鲁描述捕捉朱诺信号需要的精确度。

使用再生能源

朱诺是目前设想过的距离最远的使用太阳能的探测计划,它工作在阳光比地球黯25倍的环境里。即使使用了最先进的太阳能技术和最节能的电子器件,这颗航天器也需要捕获足够多的阳光才行。它的三片太阳能板展开有20米长,带有接近18000个太阳能芯片。

技术人员对一片朱诺太阳能板进行一次照明测试。

朱诺的轨道是精心设计的,除了它执行轨道插入这一段最危险的飞行任务期间外,它不会飞到木星背面,进入黑暗当中。“为了这次轨道插入,我们必须把探测器转动90度,期间会离开太阳照射范围,不过我们为此准备了足够的电池电源。”尼巴肯说道。不过,他补充道:“不到主引擎开动结束时,我估计没法放松下来。”

我们可以帮助朱诺选择任务目标

2013年10月9日,朱诺相机在进行地球重力加速前拍的三联照

NASA从去年新地平线探测器飞越冥王星的事件中学到了很多与公众互动的方法,这次,关于朱诺探测器,他们推出了更有力的活动。为了帮助喜欢木星的公众参加到最新的行星科学探索里来,NASA在朱诺上安装了朱诺相机(JunoCam)。这个百姓科学相机允许业余天文学家决定在朱诺的33次近地飞行过程中,拍摄哪些木星的旋转暴风云。JunoCam有比旅行者号探测器更宽的视野,可以在木星一个暴风云团的5000公里上空拍摄全景照片。查看朱诺相机(JunoCam)的网站以获得更多信息。



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